Biogas

gas af organisk materiale

Biogas opstår ved nedbrydningsprocesser overalt i naturen. Gassen består fortrinsvis af methan (CH4) og kuldioxid (CO2). Produktionen af biogas foregår kun under anaerobe forhold, da reaktionens katalysator, metanbakteriernes enzymer, kun fungerer under dioxygenfrie (anaerobe) forhold.

Biogasanlægget ved Spørring nord for Århus drives af Nature Energy A/S. Bånlev står for Biogas Århus Nord Leverandørforening, – Det var tidligere Århus Kommunes Biogasanlæg

Stofskifteprocessen kan bl.a. foregå i en mose, hvor den fremstillede metangas betegnes sumpgas. Vandet i mosen er stillestående, og derved opstår der O2-mangel. Nogle mikroorganismer som f.eks. den tidligere omtalte metanbakterie kan leve under anaerobe forhold, hvor de skaffer sig energi ved anaerob respiration:

4 H2 + CO2 → CH4 + 2 H2O.

Da CO2 ofte findes i rigelige mængder under anaerobe forhold, er det vigtigt, at andre mikroorganismer danner H2 igennem gæringsprocesser. Nogle forskere mener, at metanbakterien er flere mia. år gammel, da deres arvemasse afviger markant fra andre bakteriers. De er derfor nu karakteriseret ved deres eget domæne: Archaea, der adskiller sig fra de to andre domæner: Bakterier og eukaryoter. Desuden var der for flere mia. år siden intet ilt tilstede på Jorden, så respiration måtte dengang (som nu) foregå under dioxygenfrie forhold.

Biogasanlæg redigér

 
Procesdiagram for biogasanlæg

På et biogasanlæg (58 styk i Danmark i 2023)[1][2] modtager man biomasse i form af husdyrgødning fra landbrug og organiske produkter fra slagterier, mejerier, industri, husholdninger mfl. Biomassen omdannes i en kæmpe tank, hvor bakterierne får optimale vækstbetingelser:

  • en temperatur fra omkring 35 °C (mesofil) til omkring 52 °C (termofil)
  • reguleret surhedsgrad
  • anaerobe forhold
 
Rutebusser på biogas i Sverige

Den dannede biogas består af 60-65 % metan og 35-40 % kuldioxid,[3] samt små mængder urenheder som svovl osv. Svovl fjernes, da det kan skade udstyr hos kunden. I Danmark støttes biogas med en prisgaranti på 79 øre/kWh,[4][5] men nogle anlæg har fravalgt støtte, og 96 GWh støttefri biogas blev leveret til dansk gasnet i 2022.[1]

I nogle anlæg adskilles metan og kuldioxid så de kan sælges hver for sig, bl.a flydende gas og metanol[6] til brug i stempelmotorer.[7]

Biogas i gasnettet redigér

Gasnettet kræver at kuldioxiden højst udgør 2.5 mol-%,[8] derfor udskilles kuldioxiden (over en halv million tons om året) og udledes til atmosfæren,[9] eller anvendes kommercielt til svejseanlæg, tøris og bevaring af fødevarer.[10] Kuldioxiden kan også kombineres med brint til mere methan.[11][12][7]

Metan udgør 98% af den rensede gas[13] som sendes ud i naturgasnettet.[3][14][15] I 2023 blev 720 millioner kubikmeter biogas sendt i gasnettet,[7] og stod for 35% af dansk gas i 2023[1] (21% i 2021).[16] Andelen svinger da forbruget er størst om vinteren.[17] Metangas opsamles og brændes senere af, hvorved man udvinder energi f.eks. varme og el. Nyttevirkningen ved energiomsætningen i kraftvarmeværker er ca. 85 %, heraf 40 % elektricitet og 45 % til udnyttet varme. Den afgassede biomasse er et energifattigt gødningsprodukt rigt på næringssalte.

Miljøeffekter redigér

Biogasanlæg har udslip af metan på et par procent (især ventiler og ældre anlæg), mens rensningsanlæg kan lække 7%.[18][19] Over 10% tab bliver klimapåvirkningen skadelig. I 2023 blev det lovpligtigt at måle metan-udslip.[20]

Forsøg viser, at et gårdanlæg til fremstilling af biogas kan spare op mod 14.000 tons CO2-ækvivalenter pr. år. Besparelsen i biogasfællesanlæg er ca. 90 kg CO2-ækvivalenter pr. tons biomasse der afgasses. Heraf stammer ca. 40 kg fra den mængde naturgas der erstattes. Yderligere ca. 45 kg skyldes at metantabet fra gylletanke mindskes og via energiudnyttelsen omdannes til CO2, idet nemlig metan har en ca. 21 gange kraftigere drivhuseffekt end CO2,og endelig er der en reduktion som følge af lavere tab af lattergas (N2O) ved udbringning af afgasset husdyrgødning sammenlignet med rågylle.

Dertil kommer, at den afgassede biomasse har en bedre gødningseffekt end rågylle. Denne fordel kan yderligere øges, hvis man separerer den afgassede biomasse i en tør del og en vandig del. I den tørre del vil hovedparten af fosforet findes, mens kvælstofindholdet primært findes i væskedelen. Især den bedre udnyttelse af kvælstofindholdet indebærer en betydelig energibesparelse, da der herved kan spares i forbruget af handelsgødning, der skal fremstilles ved forbrug af el og fossile brændstoffer.

Eksterne henvisninger redigér

Referencer redigér

  1. ^ a b c "Bliver biogas tilført gassystemet produceret uden statsstøtte?". energinet.dk. 6. juni 2023.
  2. ^ "Nu er der 56 biogasanlæg i Danmark". LandbrugsAvisen. 16. februar 2023.
  3. ^ a b "Biogas | Gasfakta". www.gasfakta.dk. 2021. Arkiveret fra originalen 11. april 2021.
  4. ^ "Støtte til biogas". Energistyrelsen. 31. maj 2016.
  5. ^ "Oversigt over støtteregler mv. for biogas" (PDF). Energistyrelsen. marts 2017. s. 4.
  6. ^ "Så kører nyt anlæg: Grøn metanol bliver produceret hos Lemvig Biogasanlæg | dagbladet-holstebro-struer.dk". Lemvig Folkeblad. 2. oktober 2023.
  7. ^ a b c Høegh, Henrik; Danmark, formand for Biogas (3. januar 2024). "Biogas slog rekord i 2023 – men nu stopper væksten desværre". ing.dk. Ingeniøren.
  8. ^ Rammer for gaskvalitet, 1. oktober 2020
  9. ^ "Biogasanlæg slipper tonsvis af indfanget CO2 ud i det fri". Energy Supply DK. 5. august 2022.
  10. ^ Pedersen, Maria Berg Badstue (26. maj 2023). "Bigadan tager hul på en ny æra i dansk biogasproduktion". Energy Supply DK.
  11. ^ "Power-to-X anlæg er sat i gang | SønderborgNYT". www.sonderborgnyt.dk.
  12. ^ "Biological Trickle Filter" (PDF). 2021.
  13. ^ Faktablad for gaskvalitet, 18. oktober 2021
  14. ^ "Biogas via gasnettet". energinet.dk.
  15. ^ "Bekendtgørelse om gaskvalitet - BEK nr 230 af 21/03/2018". Erhvervsministeriet. s. 4.
  16. ^ Hadrup, Malene (2021). "Biogas i gasnettet fordoblet på et år" (PDF). Evida. Arkiveret fra originalen (PDF) 11. oktober 2021. Hentet 11. oktober 2021.
  17. ^ "Grøn gas". emi.dgc.dk. 2021.
  18. ^ "Biogassens klimaregnskab". Energistyrelsen. 5. oktober 2016. Arkiveret fra originalen 11. oktober 2021. Hentet 11. oktober 2021.
  19. ^ Mølgaard, Mette (15. marts 2023). "Utætte biogas-anlæg truer med at gøre grøn teknologi til en klimasynder". videnskab.dk.
  20. ^ "Danske biogasanlæg kontrolleres for metanudslip". Danmarks Radio. 10. april 2023.